致敬中轻先锋 | “表面功夫”立大功,深层石油“更多采”

浏览量:334 作者: 来源: 时间:2022-09-02 【字号:

       “界面张力开始能到超低(<0.01mN/m) ,但是油珠回缩快,需要加入亲水性组分调节”“3g/L浓度,5分钟可到超低,测试一下低浓度时的界面张力”“浓度1g/L,15分钟可到超低,继续降低浓度测试,找出适用的浓度范围”……这是保利中轻所属中国日用化学研究院磺化研究室团队成员正在为位于渤海湾北部沿海地区的某油田进行开发超低界面张力表面活性剂的实验场景。

       石油是一种重要的战略资源,在国民经济发展中具有重要的作用,但我国原油进口对外依存度高达70%以上。为了保障国家能源安全,通过提高油田原油采收率减轻对外依赖便是重要的手段之一。

       表面活性剂在提高原油采收率方面发挥着不可替代的作用。目前许多油田已进入三次采油阶段,与依靠地层压力使石油自喷的一次采油和水驱或气驱采油的二次采油不同,三次采油主要依靠化学驱等方式改善油、气、水及岩石相互间的作用,进而大幅度提高原油采收率。表面活性剂在这一过程中发挥着重要的作用,它通过克服“毛细管力”,将圈捕在油藏岩石孔隙中的原油“洗”下来,达到提高采收率的目的。

       中国日用化学研究院是我国最早从事表面活性剂研究开发工作的专业机构,也是国内表面活性剂领域学科体系最完整的科研院所,目前国内表面活性剂行业大宗品种中一半以上的工业化技术均源自中国日用化学研究院的科研成果。

       自2003年中国日用化学研究院承担国家“973”计划中“大幅度提高石油采收率的基础研究”的子课题研究任务后,近20年来持续深耕表面活性剂产品开发与应用技术,成果丰硕。而作为磺化研究室主要技术骨干,刘晓臣博士带领团队一直将“超低界面张力表面活性剂的开发技术”作为重点研究方向。

       “耐盐耐温”“对矿化度不敏感”“适用油相范围宽”“对稀释不敏感”……在超低界面张力表面活性剂开发过程中,刘晓臣及团队遇到不少难题。他们经过上百篇的文献查阅,上千次的界面张力实验,通过系统的构效关系研究和数据分析,最终找出了“表面活性剂结构—矿化度—界面张力”之间的规律,构建了超低界面张力理论体系和配方体系,相关产品在国内多家油田进行了应用,助力提升采收率,获得相关发明专利授权10余项。

       随着团队研发经验不断积累,研发实力也越来越强。2022年4月底,磺化研究室被企业委托开发一款油田助剂。此次开发与以往不同,对技术指标综合性能要求较高,且地层水矿化度高达10万ppm,使用条件苛刻。虽然当时正值五一假期,但团队谨记任务就是战斗号角,迅速集合,针对实验思路、方案、任务分工进行讨论交流及部署。在前期工作基础上,首先筛选出了满足矿化度要求的表面活性剂,再根据技术指标攻克难易程度和数据积累情况,顺序安排实验步骤。团队成员各司其职,研发流程环环相扣。

       假期还未结束,客户就收到了两款满足需求的配方产品,仅用短短3天的时间就圆满完成了任务!这样的速度和质量着实令人惊叹,但刘晓臣的成就感更多地来自对新领域的探求,“之前的开发更多集中在界面张力上,这次同时还满足了其他要求,是一次新突破,非常激动。”他说。

       刘晓臣及团队的日常工作是平凡的,但是作为科研人员的自豪感是刻入骨子的,尤其是经过不懈努力解决问题时带来的成就感。“科研不是一蹴而就的事情,科研要耐得住寂寞,找准方向,持之以恒进行下去”,刘晓臣表示,将与团队的伙伴们一如既往、心无旁骛,在新产品开发、应用拓展、产业化等方面进一步提升实力,朝着目标稳步前进,继续为表面活性剂行业作出贡献,为提高油田原油采收率贡献技术成果,为保障国家能源安全助力。

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